Mais de trinta anos de observações da órbita da estrela S2 permitiram confirmar as previsões definidas Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. Os dados que foram recolhidos pelo Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (VLT) confirmaram que as órbitas efetuadas por esta estrela assumem a forma de roseta e não de elipses. Ao confirmar a teoria de um dos gigantes da física, o estudo que contou com um subsistema desenvolvido por investigadores portugueses também acaba por rejeitar as teses de outro gigante da física, ao contrariar a Teoria da Gravitação de Isaac Newton, que previa a realização de órbitas fechadas.
Com este estudo, a equipa de investigadores de diferentes países conseguiu confirmar que a órbita de S2 precessa – um termo que é usado na astrofísica para descrever órbitas que variam de acordo com a localização do ponto mais próximo do buraco negro que alcançam. Uma vez que esse ponto mais próximo do buraco negro muda em cada órbita há lugar a um efeito de rotação que leva a estrela a executar uma nova órbita, com um traçado diferente da anterior.
“Este efeito, chamado precessão de Schwarzchild, nunca tinha sido medido anteriormente numa estrela em órbita de um buraco negro supermassivo”, informa um comunicado do Instituto Superior Técnico, que dá conta da participação dos investigadores portugueses no estudo das órbitas da estrela S2. De acordo com a equipa que conta com investigadores alemães, franceses, espanhóis e portugueses os pontos mais próximos das órbitas de S2 situam-se a 26 mil anos-luz de Sagitário A* – o que corresponde a 120 vezes a distância entre Terra e Sol.
As observações levadas a cabo durante 30 anos no VLT também permitiram reforçar as teses de que Sagitário A*, que se encontra no centro da Via Láctea é um buraco negro supermassivo.
“A Relatividade Geral de Einstein prevê que as órbitas ligadas de um objeto em torno de outro não são fechadas, como descrito na Gravitação Newtoniana, mas que processam na direção do plano do movimento. Este efeito famoso — observado pela primeira vez na órbita que o planeta Mercúrio descreve em torno do Sol — tratou-se da primeira evidência a favor da Relatividade Geral. Detetámos agora, um século mais tarde, este mesmo efeito no movimento de uma das estrelas que orbita a fonte rádio compacta Sagitário A*, situada no centro da Via Láctea. Esta descoberta observacional fortalece a evidência que aponta para Sagitário A* ser um buraco negro supermassivo com 4 milhões de massas solares”, diz Reinhard Genzel, o mentor do programa de estudo que agora ficou concluído e diretor do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), da Alemanha.
O programa de estudo contou com a participação de investigadores do Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA) para um módulo usado pelo interferómetro do VLT que permitiu combinar a radiação captada pelos quatro telescópios principais (que têm oito metros), a fim de os tornar um supertelescópio capaz de produzir imagens com resoluções de 130 metros de diâmetro. No CENTRA, participam investigadores do IST, da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FEUP) e da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP). O módulo que recebeu o contributo dos investigadores do CENTRA dá pelo nome de Gravity.
“A nossa participação tecnológica envolveu o desenho e construção do subsistema que permite ao GRAVITY obter imagens do ambiente próximo do buraco negro, bem como posicionar as fibras óticas que levam a luz ao núcleo do instrumento. Este subsistema é usado em contínuo no sistema de comando do GRAVITY”, afirma António Amorim, investigador do CENTRA e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.
